高韌耐磨PA6共混物的制備、結構與性能.pdf

1、由于聚酰胺6(PA6)具有機械強度高、耐熱性、耐磨性和耐油性優(yōu)異等特點,已廣泛應用于國民經濟的許多領域。但由于其尚存在吸水性大、干態(tài)和低溫沖擊強度低等缺陷而限制了它在某些方面的應用。為此,國內外廣泛開展了PA6的改性研究。
　　為了提高PA6的韌性和耐磨性,滿足紡織器材、汽車配件等對高韌性、高耐磨性的要求,本工作首次采用兩種不同牌號的熱塑性聚氨酯(分別記為TPU1和TPU2)和乙烯丙烯酸共聚物(EAA)作為增韌、耐磨改性劑,利用熔

2、融共混方法制備了PA6/TPU1、PA6/TPU2、PA6/EAA、PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2五個系列的PA6共混物。重點考察了增韌、耐磨改性劑含量對PA6共混物力學性能的影響,著重討論了TPU用量對PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2共混物的摩擦磨損性能的影響,探討了PA6/EAA/TPU1共混物的增韌機理和磨損機理,研究了PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的動態(tài)力學

3、性能、熔融與結晶行為以及結構與形態(tài)等方面。
　　結果表明:(1)對五個系列的PA6共混物進行力學性能測試表明:TPU1、TPU2和EAA均能提高PA6的沖擊韌性,其中TPU1和TPU2的最佳用量為5份,EAA的最佳用量為15份;當PA6/EAA/TPU1=95/15/5時,共混物的懸臂梁缺口沖擊強度可達95.7kJ/m~2,約為PA6的32倍,拉伸強度可達81MPa,彎曲強度為47MPa,表明PA6/EAA/TPU1共混物具有優(yōu)異

4、的力學性能。(2)PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2共混物的摩擦磨損性能測試表明:EAA分別與TPU1和TPU2聯(lián)用均能改善PA6的耐磨性;在磨耗量方面,PA6/EAA/TPU1

5、.2~1.7mg、0.26~0.34、2.1~3.4mm,表明PA6/EAA/TPU1共混物具有優(yōu)異的耐摩擦磨損性能。(3)通過掃描電鏡觀察,PA6/TPU1(95/5)、PA6/EAA(100/15)和PA6/EAA/TPU1(95/15/5)共混物的相態(tài)分布均為“海-島結構”。(4)通過掃描電鏡觀察,PA6/EAA/TPU1共混物的增韌機理和磨損機理分別服從多重銀紋機理和磨粒磨損、黏著磨損機理。(5)由動態(tài)力學分析及掃描電鏡觀察,P

6、A6和TPU1的相容性較好,加入EAA后,使PA6和TPU1之間的相容性得到了改善。(6)用DSC對PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的結晶與熔融行為研究表明:PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的結晶速率均比PA6的結晶速率快;PA6及其共混物的非等溫結晶過程都存在二次結晶現象,結晶后期以均相成核方式形成三維生長的晶體;PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1